普通黄铜有哪些品种，主要合金元素锌的作用是什么？

普通黄铜有哪些品种，主要合金元素锌的作用是什么？

普通黄铜是指以Cu和Zn为主要组元的Cu-Zn的二元合金，又称简单黄铜。其中锌大量溶解于铜中，但有实际应用的含锌在50%以内的黄铜，共有十个牌号。普通黄铜通常有α和β两种相：按组织分，普通黄铜有α单相黄铜(H96、H90、H85、H80、H70、H68)、α+β两相黄铜(H63、H62、H59)和β相黄铜。由于β相黄铜塑性很低，一般只作焊料使用，而不能用作变形铜，因此加工铜及铜合金产品中国国家标准中未列入β相黄铜。中国国标中简单黄铜共有10个合金牌号，而美标中则有17种。
在生产条件下，简单黄铜可按含锌范围及室温时的组织特征进行分类，见表1-45。

表1-45 简单黄铜在生产条件下按含锌范围和组织特征的分类

按组织分类	含锌量(质量分数)/%	不同状态下的室温组织特征	国标牌号
α黄铜(单相黄铜)	＜36	铸造状态：一般为α单相，但在高锌(如30%~36%)α黄铜的铸态组织常出现少量β相 加工和退火状态：带双晶的等同α晶粒	H96、H90、H85、H80、H70、H68、H65
(α+β) 黄铜(两相黄铜)	36~46.5	铸造状态：α相呈针状亮色，β相呈黑色 加工和退火状态：α显示双晶，β则否	H63、H62、H59
β-黄铜	46.5~50	铸态下显示β晶粒

锌在简单黄铜中主要是作为固溶强化合金元素而加入的。锌可大量固溶于铜，固溶于铜中的锌在不同的浓度范围内表现阶段出不同的晶格结构，Cu-Zn二元相图见图1-5。
铜中的锌主要作用有：
⑴提高材料的机械强度、硬度，但不降低或不大幅降低铜的加工塑性；
⑵具有美丽的色泽，可用于不同的环境；
⑶冷热压力加工性能好，可适用于不同的加工方法，因此易于获得；
⑷可节约大量贵重金属，并降低材料重量，在要求一定强度和适当电导率的条件下，产品价格低廉；
⑸锌有脱气作用，在铜中加入锌后，不但可以通过锌的挥发带走高温熔体中的溶解的气体，且普通黄铜因为凝固温度范围小、偏析倾向小、流动性好，不易形成分散的气孔等特点，具有较高的可铸性；
⑹锌在铜的加入使简单黄铜的室温力学性能随锌含量的增加而改变：普通黄铜的强度、硬度随锌含量的增加而持续提高；密度、导电、导热性能随锌含量的增加而不断下降；塑性随锌含量增加而降低，在含锌15%(J85)时到达低谷，随锌含量的继续增加，塑性随之增高，含量达到32%(H68)时到达峰顶。因此单相α黄铜塑性，可冷热压力加工。α黄铜热轧前的加热既可使之软化，又能消除高锌黄铜在非平衡状态结晶时出现的少量β相，进一步改善室温塑性。β相在高温下比α相软化得更快，因此经，双要黄铜的热加工性能也很好；
⑺改变黄铜的再结晶温度。在相同的冷加工率下，黄铜的再结晶温度随含锌量的增加而降低。在生产条件下，常应用500~700℃退火，可获得等轴的α晶粒。大加工率的两相黄铜在退火时，α相约在300℃时即开始再结晶，而β相需在更高的温度才开始再结晶；
⑻影响材料的耐腐蚀性能。黄铜在大气、纯净水、多种介质的水溶液、海水及有机物中，均耐蚀。含锌低于15%的黄铜，在多种化学介质的水溶液中具有与铜相似的耐蚀性。但锌的加入使合金出现脱锌和应力腐蚀破裂两种腐蚀现象。脱锌腐蚀主要发生在含锌大于20%以上的黄铜中，而应力腐蚀在所有的黄铜中均存在，且随着锌含量的增加，应力腐蚀倾向增加，在含锌达35%~40%时，黄铜的应力腐蚀破裂敏感性最大。黄铜的高温氧化及脱锌是影响生产的主要问题。